Влияние живых и инактивированных пробиотических штаммов Lactobacillus Acidophilus и Bifidobacterium Animalis SUBSP. Lactis на размер инфаркта миокарда у крыс с синдромом системного воспалительного ответа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В рамках концепции оси “кишечник-сердце” появляются новые работы, подтверждающие эффективность применения пробиотических штаммов для повышения устойчивости миокарда к ишемическому-реперфузионному повреждению (ИРП) в условиях коморбидности. Остается открытым вопрос о том, является ли присутствие живых пробиотических бактерий необходимым условием реализации их кардиопротективного эффекта. Целью работы стало определение выраженности кардиопротективного эффекта живых и инактивированных пастеризацией пробиотических штаммов Lactobacillus acidophilus (LA-5) и Bifidobacterium animalis subsp. lactis (BB-12) у крыс с синдромом системного воспалительного ответа (ССВО). Оценка устойчивости миокарда к ИРП проводилась на модели окклюзии-реперфузии левой коронарной артерии in vivo. Эксперименты выполнены на самцах крыс стока Wistar с улучшенным конвенциональным статусом, с висцеральным ожирением, химически индуцированным колитом и антибиотик-индуцированным дисбиозом, что в совокупности обеспечивало формирование ССВО на фоне перорального введения живых и инактивированных пробиотических бактерий. Размер инфаркта в группе с моделированием ССВО был значимо выше, чем в контрольной группе (43% (39; 44) и 31% (28; 35), (p < 0.05). В группе ССВО с введением инактивированных пробиотических бактерий размер инфаркта составлял 45% (37; 48), не отличался от группы ССВО и был значимо выше, чем в контроле (p < 0.05). При этом размер инфаркта в группе с введением живых пробиотиков не отличался от такового в контроле и составлял 32% (28; 37). Делается заключение, что у животных с ССВО имеются специфические особенности действия живых и инактивированных пробиотических микроорганизмов с сохранением кардиопротективного эффекта при использовании живых лакто- и бифидобактерий.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. Ю. Борщев

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России; Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Д. Л. Сонин

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

И. Ю. Буровенко

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

Е. С. Процак

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

В. Ю. Борщев

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

О. В. Борщева

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург

М. М. Галагудза

Институт экспериментальной медицины, “Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова” Минздрава России; Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: burovenko.inessa@gmail.com
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Шляхто ЕВ, Петрищев НН, Галагудза ММ, Власов ТД, Нифонтов ЕМ (2013). Кардиопротекция: фундаментальные и клинические аспекты. CПб. ООО Студия “НП-Принт”. [Shlyakhto EV, Petrishchev NN, Galagudza MM, Vlasov TD, Nifontov EM (2013) Cardioprotection: fundamental and clinical aspects. SPb. OOO Studiya “NP-Print”. (In Russ)].
  2. Heusch G (2017) Critical Issues for the Translation of Cardioprotection. Circul Res 120(9): 1477–1486. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.117.310820
  3. Wang Q, Zuurbier CJ, Huhn R, Torregroza C, Hollmann MW, Preckel B, van den Brom CE, Weber NC (2023) Pharmacological Cardioprotection against Ischemia Reperfusion Injury-The Search for a Clinical Effective Therapy. Cells 12(10): 1432. https://doi.org/10.3390/cells12101432
  4. Roth GA, Mensah GA, Johnson CO, Addolorato G, Ammirati E, Baddour LM, Barengo NC, Beaton AZ, Benjamin EJ, Benziger CP, Bonny A, Brauer M, Brodmann M, Cahill TJ, Carapetis J, Catapano AL, Chugh SS, Cooper LT, Coresh J, Criqui M, DeCleene N, Eagle KA, Emmons-Bell S, Feigin VL, Fernández-Solà J, Fowkes G, Gakidou E, Grundy SM, He FJ, Howard G, Hu F, Inker L, Karthikeyan G, Kassebaum N, Koroshetz W, Lavie C, Lloyd-Jones D, Lu HS, Mirijello A, Temesgen AM, Mokdad A, Moran AE, Muntner P, Narula J, Neal B, Ntsekhe M, Moraes de Oliveira G, Otto C, Owolabi M, Pratt M, Rajagopalan S, Reitsma M, Ribeiro ALP, Rigotti N, Rodgers A, Sable C, Shakil S, Sliwa-Hahnle K, Stark B, Sundström J, Timpel P, Tleyjeh IM, Valgimigli M, Vos T, Whelton PK, Yacoub M, Zuhlke L, Murray C, Fuster V (2020) GBD-NHLBI-JACC Global Burden of Cardiovascular Diseases Writing Group. Global Burden of Cardiovascular Diseases and Risk Factors 1990-2019: Update From the GBD 2019 Study. J Am Coll Cardiol 76(25): 2982–3021. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2020.11.010
  5. Kundu P, Blacher E, Elinav E, Pettersson S (2017) Our Gut Microbiome: The Evolving Inner Self. Cell 171(7): 1481–1493. https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.11.024
  6. Forkosh E, Ilan Y (2019) The heart-gut axis: new target for atherosclerosis and congestive heart failure therapy. Open Heart 6(1): e000993. https://doi.org/10.1136/openhrt-2018-000993
  7. Lam V, Su J, Koprowski S, Hsu A, Tweddell JS, Rafiee P, Gross GJ, Salzman N H, Baker JE (2012) Intestinal microbiota determine severity of myocardial infarction in rats. FASEB J: official publication of the Federation of Am Soc Exp Biol 26(4): 1727–1735. https://doi.org/10.1096/fj.11-197921
  8. Danilo CA, Constantopoulos E, McKee LA, Chen H, Regan JA, Lipovka Y, Lahtinen S, Sten- man LK, Nguyen TV, Doyle KP, Slepian MJ, Khalpey ZI, Konhilas JP (2017) Bifidobacterium animalis subsp. lactis 420 mitigates the pathological impact of myocardial infarction in the mouse. Benefic Microbes 8(2): 257–269. https://doi.org/10.3920/BM2016.0119
  9. Borshchev YY, Burovenko IY, Karaseva AB, Minasian SM, Protsak ES, Borshchev VY, Semeno- va NY, Borshcheva OV, Suvorov AN, Galagudza MM (2022) Probiotic Therapy with Lactobacillus acidophilus and Bifidobacterium animalis subsp. lactis Results in Infarct Size Limitation in Rats with Obesity and Chemically Induced Colitis. Microorganisms 10(11): 2293. https://doi.org/10.3390/microorganisms10112293
  10. Gan XT, Ettinger G, Huang CX, Burton JP, Haist JV, Rajapurohitam V, Sidaway JE, Martin G, Gloor GB, Swann JR, Reid G, Karmazyn M (2014) Probiotic administration attenuates myocardial hypertrophy and heart failure after myocardial infarction in the rat. Circ Heart Fail7(3): 491–499. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.113.000978
  11. Борщев ЮЮ, Буровенко ИЮ, Карасева АБ, Минасян СМ, Борщев ВЮ, Семенова НЮ, Борщева ОВ, Половинкин ВВ, Родионов ГГ, Суворов АН, Галагудза ММ (2020). Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс. Мед. иммунол. 22(1): 87–98. [Borschev YuYu, Burovenko IYu, Karaseva AB, Minasyan SM, Borschev VYu, Semenova NYu, Borshcheva OV, Polovinkin VV, Rodionov GG, Suvorov AN, Galagudza MM (2020) Modeling of systemic inflammatory response syndrome by chemical induction of colon injury in rats. Med Immunol 22(1): 87–98. (In Russ)]. https://doi.org/10.15789/1563-0625-MOS-1839
  12. Шендеров БА (2014). Микробная экология человека и ее роль в поддержании здоровья. Метаморфозы 5: 72–80. [Shenderov BA (2014) Human microbial ecology and its role in maintaining health. Metamorfozy 5: 72–80. (In Russ)].
  13. Ардатская МД (2015). Пробиотики, пребиотики и метабиотики в коррекции микроэкологических нарушений кишечника. Мед. совет 13: 94–99. [Ardatskaya MD (2015) Probiotics, prebiotics and metabiotics in the management of microecological bowel disorders. Med Sovet 13: 94–99. (In Russ)]. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2015-13-94-99
  14. Бондаренко ВМ (2005). Метаболитные пробиотики: механизмы терапевтического эффекта при микроэкологических нарушениях. Consil Med 7: 437–443. [Bondarenko VM (2005) Metabolic probiotics: mechanisms of therapeutic effect in microecological disorders. Consil Med 7: 437–443. (In Russ)].
  15. Alfano M, Poli G (2005) Role of cytokines and chemokines in the regulation of innate immunity and HIV infection. Mol Immunol 42(2): 161–182. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2004.06.016
  16. Godfried MH, Romijn JA, van der Poll T, Weverling GJ, Corssmit EP, Endert E, Eeftinck Schattenkerk, JK, Sauerwein HP (1995) Soluble receptors for tumor necrosis factor are markers for clinical course but not for major metabolic changes in human immunodeficiency virus infection. Metabol: Clin and Exp 44(12): 1564–1569. https://doi.org/10.1016/0026-0495(95)90076-4
  17. Spriggs DR, Deutsch S, Kufe DW (1992) Genomic structure, induction, and production of TNF-alpha. Immunol Series 56: 3–34.
  18. Wang X, Guo Z, Ding Z, Mehta JL (2018) Inflammation, Autophagy, and Apoptosis After Myocardial Infarction. J Am Heart Assoc 7(9): e008024. https://doi.org/10.1161/JAHA.117.008024
  19. Torti FM, Dieckmann B, Beutler B, Cerami A, Ringold GM (1985) A macrophage factor inhibits adipocyte gene expression: an in vitro model of cachexia. Science (New York) 229(4716): 867–869. https://doi.org/10.1126/science.3839597
  20. Breslow MJ, Min-Lee K, Brown DR, Chacko VP, Palmer D, Berkowitz DE (1999) Effect of leptin deficiency on metabolic rate in ob/ob mice. Am J Physiol 276(3): E443–E449. https://doi.org/10.1152/ajpendo.1999.276.3.E443
  21. Ghadge AA, Khaire AA (2019) Leptin as a predictive marker for metabolic syndrome. Cytokine 121: 154735. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2019.154735
  22. Liu W, Zhou X, Li Y, Zhang S, Cai X, Zhang R, Gong S, Han X, Ji L (2020) Serum leptin, resistin, and adiponectin levels in obese and non-obese patients with newly diagnosed type 2 diabetes mellitus: A population-based study. Medicine 99(6): e19052. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000019052
  23. Khafaji HA, Bener AB, Rizk NM, Al Suwaidi J (2012) Elevated serum leptin levels in patients with acute myocardial infarction; correlation with coronary angiographic and echocardiographic findings. BMC Res Notes 5: 262. https://doi.org/10.1186/1756-0500-5-262
  24. Schulze PC, Kratzsch J, Linke A, Schoene N, Adams V, Gielen S, Erbs S, Moebius-Winkler S, Schuler G (2003) Elevated serum levels of leptin and soluble leptin receptor in patients with advanced chronic heart failure. Eur J Heart Fail 5(1): 33–40. https://doi.org/10.1016/s1388-9842(02)00177-0
  25. Polyakova EA, Mikhaylov EN, Galagudza MM, Shlyakhto EV (2021) Hyperleptinemia results in systemic inflammation and the exacerbation of ischemia-reperfusion myocardial injury. Heliyon 7(11): e08491. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2021.e08491
  26. Smith CC, Yellon DM (2011) Adipocytokines, cardiovascular pathophysiology and myocardial protection. Pharmacol & Therap 129(2): 206–219. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2010.09.003
  27. Кузнецов ИА, Потиевская ВИ, Качанов ИВ, Куралева ОО (2017). Роль лактоферрина в биологических средах человека. Совр. пробл. науки и образов. 3. [Kuznetsov IA, Potievskaya VI, Kachanov IV, Kuraleva OO (2017) The role of lactoferrin in human biological media. Sovr Probl Nauki Obrazov 3. (In Russ)]. http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26522
  28. Бойко ОВ, Ахминеева АХ, Гудинская НИ, Бойко ВИ, Козак ДМ, Бендюг ВА (2013). Биохимические и иммунологические маркеры в диагностике патологических состояний. Фундамент исслед. 9(3): 327–329. [Boyko OV, Akhmineeva AKh, Gudinskaya NI, Boyko VI, Kozak DM, Bendyug VA (2013) Biochemical and immunological markers in the diagnosis of pathological conditions. Fundament Issled 9: 327–329. (In Russ)]. https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32347
  29. Коханов АВ, Мяснянкин АА, Метелкина ЕВ, Мусатов ОВ, Луцева ОА, Белопасов ВВ (2010). Фетальные и острофазовые белки как маркеры репаративных процессов. Междунар. журн. экспер. образов. 11: 89. [Kokhanov AV, Myasnyankin AA, Metelkina EV, Musatov OV, Lutseva OA, Belopasov VV (2010) Fetal and acute phase proteins as markers of reparative processes. Mezhdunar zhurn eksper obrazov 11: 89. (In Russ)]. https://expeducation.ru/ru/article/view?id=964
  30. Михайличенко ВЮ, Трофимов ПС, Кчибеков ЭА, Самарин СА, Топчиев МА, Биркун АА (2018). Оценка динамики уровня лактоферрина сыворотки крови в послеоперационном мониторинге больных, прооперированных по поводу распространенного перитонита. Тавр. мед.-биол. вестн. 21(1): 98–103. [Mikhaylichenko VYu, Trofimov PS, Kchibekov EA, Samarin SA, Topchiev MA, Birkun AA (2018) Assessment of the lactoferrin level in blood serum in the postoperative monitoring of patients operated on diffused peritonitis. Tavr Med-Biol Vestn 21(1): 98–103. (In Russ)].
  31. Луцева ОА, Коханов АВ, Воронкова МЮ, Иримиа РН, Зеленцова ЯВ (2019). Уровни лактоферрина в сыворотке крови и фекальном экстракте при некоторых воспалительных заболеваниях кишечника. Совр. пробл. науки и образов. 1: 46. [Lutseva OA, Kokhanov AV, Voronkova MYu, Irimia RN, Zelentsova YaV (2019) Serum and fecal extract lactoferrin levels in some inflammatory bowel diseases. Sovr Probl Nauki Obrazov 1: 46. (In Russ). https://science-education.ru/ru/article/view?id=28541

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Дизайн эксперимента. CTR – контроль; SIRS (CCВО) – синдром системного воспалительного ответа; SIRS + LBS – ССВО и смесь LA-5 и BB-12; SIRS + INP – ССВО и инактивированный пробиотик. AA + E – смесь 3%-ного раствора уксусной кислоты и 3%-ного этанола. AMC – смесь антимикробных препаратов, HFCD – диета с повышенным содержанием жиров и углеводов, Veh – физиологический раствор. Детали эксперимента подробно описаны в тексте.

Скачать (348KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Двойное произведение ЧСС и АД (а), Mean ± SD, размер инфаркта миокарда (b) и размер зоны риска (c), %, Me [25%; 75%]. * – р < 0.05 по отношению к группе КТР. КТР – контроль; ССВО – синдром системного воспалительного ответа; ССВО + ЛБС – ССВО и смесь LA-5 и BB-12; ССВО + ИНП – ССВО и инактивированный пробиотик.

Скачать (456KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024